Sistema de lodos activados

Nació desde el año 1882 en los primeros ensayos de aireación de efluentes, pero desde ese entonces y hasta 1914 el tema estaba estancado. Arden y Lockett hicieron una publicación y esto hizo que se diera a conocer.

Desde el principio fue patente el carácter biológico y la relación existente entre la carga orgánica aplicada y la velocidad de crecimiento de los microorganismos. Los métodos iniciales eran empíricos, el tiempo de reacción en el reactor fue unos de los primeros procesos empleados para aguas muy cargadas de materia orgánica. Se han desarrollado ecuaciones basadas en los conceptos de balance de masas y cinética del crecimiento microbiano (Eckenfelder, Mc Kinney, Lawrence entre otros) (Polo & Torrecillas, 2008)

En general los lodos activados están destinados a transformar sustrato orgánico soluble e insoluble, en forma coloidal o suspendida, en sólidos biológicos floculentos, que pueden ser asentados y de este modo separados del agua que contaminan por medio de los procesos tradicionales de sedimentación; lo que quiere decir que se pretende transformar la contaminación en forma de demanda bioquímica de oxígeno soluble e insoluble en biomasa, que contendrá gran parte de la DBO original del sustrato orgánico (Orozco & Salazar, 2001). Los lodos activados se caracterizan por la formación de flóculos debido al abundante desarrollo bacteriano.

El elevado contenido de carbohidratos, lípidos y proteínas de los lodos hacen que sean considerados como un residuo complejo, con una importante fracción de materia orgánica en suspensión de lenta biodegradabilidad, siendo la etapa de hidrólisis la etapa limitante del proceso de degradación (Flórez et al., 2010)

Los microorganismos que se presentan en los procesos de lodos activados estabilizan aerobiamente la materia orgánica en el tanque de aireación y fluyen al sedimentador secundario donde el floc biológico es separado del agua residual dejando un efluente claro de bajo contenido orgánico (Romero, 2005).

Las bacterias constituyen el grupo más importante de microorganismos, en el proceso de lodos activados, por su función en la estabilización del material orgánico y en la formación de floc de lodo activo. Se ha encontrado una gran cantidad de especies de bacterias en lodos activados, siendo muy comunes las del genero Alcaligenes flavobacterium, basillu y Pseudomonas. En el proceso de purificación son importantes las bacterias nitrificantes; tales como Nitrisomonas y Nitrobacter, al igual que la Zooglea ramigera, considerada por algunos autores como el organismo principal en la formación de lodo activo por su gran habilidad para formar floc biológico, sin que signifique que es el único organismo capaz de hacerlo (Romero 2005).

La comunidad de los lodos activados puede ser muy variable y depende de:

1. Naturaleza del suministro alimenticio
2. Concentración del alimento
3. Turbulencia
4. Temperatura
5. Tiempo de aireación
6. Concentración de lodos (Romero 2005)

Uno de los problemas más frecuentes en estos tipos de tratamiento son procesos de sedimentabilidad pobre en lodos activados asociados a bacterias filamentosas que producen floc biológico flotante, por lo que debe reprimirse al constituir un problema para el floc de lodos activados. Esta situación también se presenta cuando hay presencia de hongos, ya que aunque no es muy común, estos también producen floc biológico flotante, a pesar de ser efectivos en la estabilización de material orgánico en aguas residuales deficientes de nitrógeno (Romero 2005).

Generalmente la actividad biológica en el proceso de lodos activados está limitada a un período fijo porque tienen uno fijo de retención para el caudal de entrada. En esta actividad biológica los microorganismos pasan por diferentes fases de desarrollo dependiendo de las condiciones ambientales y la relación A/M (alimento/microorganismo), por esto cuando se tiene un sistema de lodos activados tipo cochada, el crecimiento de los microorganismos es de tipo logarítmica debido a que su relación A/M es grande. Su crecimiento entonces se da en función del alimento, puesto que a medida que se consume, la relación A/M disminuye; lo que reduce el crecimiento de los microorganismos hasta que el alimento se convierte en el factor limitante.